LINEAS EQUIPOTENCIALES

EXPLICACION Y ANALISIS DE LABORATORIO DE
SUPERFICIES EQUIPOTENCIALES

DAVID ALVAREZ, ANDRES CUBIDES,
CAMILA ALVAREZ, GILIAN CAMACHO

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE

MARZO 15 DEL 2013

RESUMEN
El objetivo principal de la práctica fue el estudio de las curvas equipotenciales y su relación con el campo eléctrico junto con el comportamiento del voltaje en función de la distancia. Se realizarondos configuraciones en esta práctica, la primera fueron dos barras (cargas puntuales) conductoras ubicadas en una placa de acrílico donde se adiciono agua para usarla como medio de conducción para lograr tomar los valores del potencial a medida que se acerca a la carga negativa (tierra) y ubicar las curvas equipotenciales. De esta configuración se observó que el potencial disminuía muyrápidamente al principio y luego el cambio era cada vez menor es decir se presentaba una relación inversamente proporcional respecto al radio.

La segunda configuración realizada fue un cilindro hueco (carga negativa) con un cilindro solido (positivo) en su interior. En esta configuración el comportamiento del voltaje respecto a la distancia es también inversamente proporcional respecto al radio y susequipotenciales son circunferencias concéntricas a la carga puntual.

Al obtener una relación de la diferencia potencial en función de la posición (radio)  se generó un modelo matemático de la diferencia de potencial el cual permitió contrastar los resultados experimentales con lo obtenido teóricamente. Adicionalmente, a partir de las equipotenciales se logró dibujar el campo eléctrico ya que ladiferencia de potencial en estas es cero y en este caso al ser la distancia y el campo diferente de cero, el campo es perpendicular a la equipotencial.




INTRODUCCIÓN
El potencial eléctrico se puede medir como una magnitud escalar, donde se tiene en cuenta la perturbación que una carga q1 produce en un punto del espacio ubicado a cierta distancia ( r, radio), de tal manera que cuando una carga puntualq0 se sitúa en ese punto, el sistema adquiere una energía potencial. El potencial eléctrico, solo depende de la carga q1 por lo tanto una carga puntual q0 situada en este punto tendrá una energía potencial ya sea generada por una carga puntual (1) o una distribución de carga (4).
El trabajo realizado por la fuerza electrostática para llevar una carga q0 desde un punto A hasta un punto B está dadopor la función de diferencia de energía potencial eléctrica (2), todas las cargas tienden a moverse de tal forma que el trabajo sea positivo, es decir que la energía potencial disminuya de esta forma las cargas de prueba positivas se dirigen hacia donde el potencial eléctrico disminuye, y las negativas hacia donde el potencial aumenta.
Las superficies equipotenciales son aquellas en las que elpotencial eléctrico toma un valor constante, es decir que a lo largo de toda esta superficie el potencial no varía. De esta forma cuando una carga de prueba q0 se mueve sobre una superficie equipotencial (de un punto a” a uno “b”) la fuerza electrostática no realiza trabajo, por lo cual la diferencia de potencial es nula.
La diferencia de potencial entre un punto “a” y un punto “b” (3) correspondea la integral del producto punto entre el campo y el (el cual corresponde al diferencial de longitud que se movería la carga de prueba q0 a lo largo de la curva equipotencial),de esta manera si ni el campo ni el son cero, para que la diferencia sea nula es necesario que el ángulo entre estos sea 90°, ya que para el este el coseno es cero y al realizar el producto punto va a dar cero, de estaforma el campo eléctrico siempre debe ser ortogonal a la superficie equipotencial.
A continuación se muestran las relaciones descritas anteriormente y citadas a través de la numeración:

(1)
(2)
(3)
(4)







Esta práctica de laboratorio tuvo como objetivo reforzar el concepto de curvas equipotenciales y su relación con el campo eléctrico mediante la realización de estas curvas...